В данном лекционном курсе рассмотрены основные промышленные типы месторождений металлических полезных ископаемых. Для каждого вида даны общие сведения, области применения и требования промышленности к качеству, охарактеризованы основные геолого-промышленные типы месторождений металлических полезных ископаемых. Для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых» и "Прикладная геохимия, петрография и минералогия". Промышленное месторождение – это участок земной коры, в котором в результате геологических процессов произошло накопление минерального вещества, отвечающего современным требованиям промышленности по качеству и количеству запасов, технологическим свойствам, горно-техническим условиям, и экономически выгодного для эксплуатации. Промышленные типы это основные "поставщики" данного вида минерального сырья в мировом балансе или в масштабе страны. Рудопроявление - недостаточное по запасам или качеству скопление полезного ископаемого в земной коре, технологически, горно-технически или экономически невыгодное для разработки. Месторождения рудных (металлических) полезных ископаемых это: виды минерального сырья, которые перерабатываются плавкой, гидрометаллургическим или иным способом с целью извлечения металлов. Они являются объектами переработки черной и цветной металлургии. В учебном курсе дан обзор месторождений по металлам. Разделы курса освещают промышленные типы черных, цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов, в которых описаны месторождения 56 металлов и их сообществ. В недрах 130 стран общие запасы железных руд оцениваются в 340 млрд т. Наибольшими запасами обладают Россия, Бразилия, Австралия, Украина, Канада и США (50-25 млрд т). Железные руды добывают 55 стран, наибольшую добычу осуществляют Бразилия, Китай, Австралия, Россия, Украина, Индия, США, Канада и ЮАР (от 160 до 28 млн т в год). К уникальным относятся месторождения железных руд с запасами в миллиарды тонн, к крупным и средним - в сотни миллионов тонн, к мелким - в десятки миллионов тонн. Уникальные месторождения насчитываются десятками, крупные - сотнями, мелкие - тысячами. Цена товарной крупнокусковой железной руды (65 % Fe) в марте 2008 г составляла около 50-55 дол/т с доставкой в порт назначения.

В познании законов образования и эволюции Земли геохимические исследования, согласно определению основоположников геохимии в России В.И. Вернадского и А.Е. Ферсмана, призваны реконструировать геологическую историю химических элементов и их ассоциаций в минералах, горных породах и земных оболочках. Достижение этой цели в теоретическом плане обеспечивает понимание поведения (рассеивания, концентрирования) химических элементов в различных геологических, по существу химических и/или физико-химических процессах минерало-, породо- и рудообразования, в прикладном плане – получение данных для разработки прогнозно-поисковых критериев оруденения разного происхождения, в частности, гидротермального. Создание достоверного знания условий концентрирования рудогенных элементов в рудных районах и рудных полях составляет приоритетную сферу интересов геохимии, получившей статус поисковой. Исторически сложилось так, что применяемые формализованные методы поисковой геохимии, ориентированные на расчеты и использование различных параметров распределения химических элементов в земной коре для поисков и оценки промышленного оруденения, обладают ограниченными возможностями в том, что касается генетической интерпретации структуры наблюдаемых крупнообъемных геохимических полей и аномалий в их составе. Методами поисковой геохимии оценивается, например, современный (итоговый) геохимический облик горных пород без учета вклада сменявших один другой во времени геологических процессов на предшествующих этапах их геологической истории. О том, какие это создает трудности в решении ключевой проблемы гидротермального рудообразования – проблемы источников рудного вещества, можно судить на примере крупных и уникальных хорошо изученных золотых месторождений, локализованных в толщах углеродистых терригенных сланцев осадочных бассейнов. О существовании этих трудностей свидетельствует многообразие представлений о происхождении месторождений «сланцевого типа» в рамках гранитогенной, базальтогенной, метаморфогенной и полигенной гипотез, конкурирующих между собой в приложении к одному и тому же месторождению, например, Сухому Логу в Ленском районе. Гипотезы магматогенного гидротермального рудообразования предполагают генерацию металлоносных флюидов в коровых очагах кислой магмы [2, 7, 20 и др.] или в мантийных очагах умеренно щелочных базальтовых расплавов [13, 17, 18 и др.]. Со времени возрождения в шестидесятых годах идей старой, начала XX века, литораль-секреционной гипотезы рудообразования месторождения в сланцах сторонниками метаморфогенной гипотезы противопоставляются магматогенным, – их формирование связывают с извлечением металлов, прежде всего золота, из горных пород в областях выноса растворами разного происхождения, транспортировку и отложение их в дренирующих структурах в областях привноса [3, 6, 14, 16 и др.]. В последнее время обсуждается вероятность многоэтапного концентрирования металлов при их преобладающе породных источниках в рамках полигенной гипотезы [12 и др.] и допускается множественность источников золота, сосредоточенного в рудах одного месторождения, включая мантийный субстрат, коровые расплавы и горные породы [11, 15, 18]. Идея, которая вызвала к жизни сначала литораль-секреционную, а после полувекового перерыва, заполненного господством магматогенных гидротермальных гипотез, – метаморфогенную и полигенную гипотезы, заключается в представлении о повышенных или высоких дорудных содержаниях золота в сланцах как обязательной предпосылке рудообразования. На эту идею опирается вывод, согласно которому промышленные месторождения золота образуются в сланцевых толщах, обогащенных против кларка металлом на этапе седиментации или предшествующего рудообразованию регионального зонального метаморфизма. Один из ранних вариантов метаморфогенной гипотезы, в частности, предполагал вынос золота из зон высокотемпературного регионального ультраметаморфизма в низкотемпературные зоны зеленосланцевой фации, где и происходило концентрирование металла [3]. Сторонники идеи сопряженного формирования областей выноса-привноса металлов в гидротермальных процессах ограничиваются и субкларковыми их содержаниями в породах-донорах [14, 16, 22].

Дорогие коллеги, в Ваших руках материалы VIII Косыгинских чтений «Тектоника. глубинное строение и минерагения Востока Азии», которые регулярно проводит Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН. Косыгннские чтения были задуманы нами почти 20 лет назад в знак глубокого уважения к памяти академика Юрия Александровича Косыгина - основателя и первого директора нашего института. Ю.А. Косыгин был заметной фигурой отечественной тектоники и нефтяной геологии XX века, продолжателем лучших традиций русской геологической школы, часто выступал инициатором новых направлений, поддерживал применения в геологии наиболее современных методов и достижений смежных наук. Академик Ю.А. Косыгин отличался широким кругом научных интересов: от вопросов геологии н геофизики нефтегазоносных областей и тектоники докембрия континентов до общих проблем организации и эволюции планеты Земля н глобальных проблем человечества на рубеже 20-21 веков. Проводимые в честь Юрия Александровича совещания, в настоящее время являются регулярными, имеют статут Всероссийской научной конференции. За прошедшие годы устоялась основная научная тематика нашего совещания. Это. в первую очередь, исследования по темам «Структура и тектоническая эволюция Азии» и «Модели строения литосферы». Обсуждаемые в них проблемы занимали особое место в исследованиях Ю.А. Косыгина. Важная роль на Косыгинских чтениях традиционно отводится петролого-гео-хнмнческим. мннерагеническим и петрологическим аспектам тектонических исследований. где особый интерес имеют результаты изучения связей тектоники, магматизма и рудообразования. В прошедшие годы были созданы новые модели строения и эволюции ряда ключевых геологических объектов региона, предложены новые подходы к их изучению с применением современных методов анализа состава и возраста. Дальневосточный регион, располагаясь в зоне активного взаимодействия крупнейших океанических и континентальных плит, отличается сложным геологическим строением и эволюцией. Особое внимание, в связи с последними катастрофическими событиями в Китае и Японии, уделяется сейсмичности Дальнего Востока и Востока Сибири. которые находятся в сейсмоактивной области Земли, н где в последнее десятилетие произошел ряд катастрофических землетрясений. Результаты исследований в области сейсмичности н сейсмотектоники также будут представлены на совещании. Надеемся, они будут способствовать решению проблемы прогноза землетрясений и связанных с ними других природных катастроф. В связи с необходимостью интенсификации исследований по наращиванию углеводородного потенциала Востока России в работе совещания предусмотрена работа секции «Осадочные бассейны: структура и углеводородный потенциал», где объединены результаты изучения осадочных бассейнов Дальнего Востока, в том числе и шельфа дальневосточных морей.

Криогеохимия, сравнительно молодое научное направление, находится на стыке геохимии и криологии (мерзлотоведения). Объектом исследования криологии являются различные природные и техногенные системы, пребывающие в мерзлом состоянии как достаточно длительное (до миллионов лет), так и сравнительно короткое время. Состояние, структура, физические и химические свойства, а также динамика криосистем существенно меняются в зависимости от географического положения. Это обусловливает многообразие физико-химических факторов, определяющих характер криогеохимических процессов, которые в силу своей специфики принципиально отличаются от геохимических процессов при положительных температурах.

До 1960 г. большинство исследователей считало многолетнюю мерзлоту зоной химического покоя. Это ошибочное представление в последующие годы было опровергнуто полевыми, экспериментальными и теоретическими исследованиями. Однако некоторые работы, которые можно отнести к предвестникам формирования крио-геохимии как научного направления были опубликованы ранее. К ним относятся исследования: Б.П. Вейнберга [1940] и В.И. Арабаджи [1954], посвященные свойствам льда; НА. Цытовича [1945,1947] — о незамерзающей воде в мерзлых грунтах; А.А. Ананяна [1952] — о миграции влаги в мерзлых породах; B.R. Puri и др. [1954,1957] — о понижении температуры замерзания воды в пористых телах.

Вопросы петрологии, геохимии и геодинамики допалеозойских магматических комплексов западного склона Среднего Урала рассмотрены в работах Б.Д. Аблизина, А.А. Алексеева. В.В. Бочкарева. А.М. Зильбермана, Р.Г. Мбламинова. К.П. Иванова, O.K. Иванова, Е.В. Карпухиной, Л.И. Лукьяновой, ИЛ. Лучинина, В.И. Лучицкого, И.А. Малахова, С.В. Младших, Н.А Румянцевой, Ю.Д. Смирнова, Н.П. Старкова, С.Б. Суслова, Б.К. Ушкова, И.И. Чайковского, Ю.В. Шурубора, Р.Г. Язевой и многих других исследователей, однако ясность в ттх вопросах до настоящего времени отсутствует, что связано с различными подходами авторов к интерпретации геодинамнческих обстановок формирования указанных комплексов и различными взглядами на их возраст. Наиболее обоснованные фактическим материалом схемы корреляции магматических комплексов позднего рнфея и венда Квар-куш с ко-Каменногорского антиклилорня приведены в работах [Румянцева, 1980; Корреляция...1991; Ибламинов, Лебедев, 2001; Зильберман и др., 2002], а в серии публикаций Е.В. Карпухиной с соавторами [1999, 2001; Карпухина, 2002], посвященных петрологии дворецкого, кусы!некого и благодатского комплексов, дан современный взгляд на их гео-динамнческую природу. Большой вклад в изучение магматических допалеозойских комплексов Среднего Урала внесли геологические сьемкн под руководством С.Б. Суслова. В настоящей публикации приведены новые геохимические материалы по магматическим комплексам, локализованным среди отложений верхнего рнфея и веща западного склона Среднего Урала, и рассмотрены некоторые вопросы их генезиса. Определение содержаний петрогенных окислов выполнено методами «мокрой химии» и рентгено-флюо-рисцентным в лабораториях ИТТ УрО РАН и ЦЛ Уралгеолкома, а также в химической лаборатории Уральского государственного горного университета (г. Екатеринбург), редких элементов методом ICP-MS в ИГГ УрО РАН. ран овский габбро-анортозит-дунит-гарц-бургипитый комплекс [Зильберман и др., 2002]. Вопросы петрологии, геохимии и минералогии пород этого комплекса освещены в публикациях Ю.Д. Смирнова, И.А. Зимина, H.II. Старкова, O.K. Иванова, И.А. Малахова и ряда других авторов. Комплекс сходен с платформенными расслоенными габбро-гнпербазиго-вымн сериями, протводнымн континентальных толеитовых магм (табл. 1, рис. 2), и залегает среди пород басегской серии верхнего рнфея в вцле линзовидных и пластинообразных тел, имеющих тектонические контакты. Валовый состав пород и минералов комплекса хорошо изучены [Малахов, 1983; Иванов, 1990; Суслов, 2002, и др.], но современными геохимическими методами он исследован недостаточно.

Учебное пособие знакомит с современными методами исследования природных объектов и геохимических процессов и а основе принципов химической термодинамики. Приводятся основные понятия и законы термодинамики, описываются экспериментальные и расчетные методы получения термодинамических данных и влияние температуры и давления на состояние важнейших геохимических систем. Представлены современные методы расчета равновесного состава сложных геохимических систем и принципы численного моделирования на ЭВМ геохимических процессов. Даны примеры термодинамических моделей гидротермальных, экзогенных и космохимических процессов.

Для студентов-геохимиков, специалистов, занимающихся вопросами применения химической термодинамики для исследований геохимических процессов.

В ходе развития естественных наук отчетливо проявляется тенденция прогрессивного углубления в мир все меньших и меньших величии, слагающих или сопровождающих изучаемые в естествознании объекты и явления. Эта тенденция в научных исследованиях, в конечном счете, приводит к эффективному использованию закономерностей мира малых величин и явлений, не поддающихся обычно макроскопическому изучению. В науке о полезных ископаемых подобная тенденция проявляется в частности при изучении ореолов тонкого рассеяния различных химических элементов вокруг компактных залежей минерального сырья. Эти ореолы разделяются на первичные, образующиеся в период формирования месторождений полезных ископаемых, и на вторичные, создающиеся при разрушении приповерхностных частей тел минерального сырья в процессе их гипергенной переработки.

В монографии обобщены материалы об эволюции химического состава континентальной гидролитосферы в эпоху техногенеза. Освещены закономерности техногенной метаморфизашш подземных вод как основы прогнозирования изменений их качества. Показаны особенности образования и развития техногенных згйдрогеохимических аномалий ъ промышленно-урбанизированных и сельскохозяйственных регионах. Впервые изложена новейшая история миграций химических элементов, образующих наиболее распространенные ассоциации ингредиентов.

Для гидрогеологов, гидрогеохимиков, геохимиков.

Освешены методика и техника геохимических съемок различной дегальности при поисках и разведке рудных месторождений, нефти, газа и других видов минерального сырья. Подробно рассмотрены принципы количественной интерпретации поисковых (геохимических данных и подсчета прогнозных ресурсов, в том числе с применением ЭВМ. Охаракте ризованы параметры геохимического поля и его локальных аномалий, даны необходимые сведения по общей геохими, кратко рассмотрены аналитические методы и аппаратура, пременямые при геохимических поисках

Дли геохимиков, геологов и геофизиков, ведущих поиски и разведку месторождений полезных ископаемых.

Показаны значение и возможности применения геохимических методой на разных стадиях геологоразведочного процесса. Изложены порядок и рациональная последовательность проведения работ, связанных с использованием геохимических методов поисков: лито-химических по вторичным и первичным ореолам рассеяния, гидрохимического, биогеохимического, атмохимического. Для каждого метода указаны области и условия применения, особенности отбора, подготовки п анализа проб, обработка полученных данных. Изложены требования к проектированию и организации геохимических работ. Приведен справочный материал для интерпретации льтатов геохимических исследовании.

Для инженерно-технических работников всех геологических организации, ведущих геологопоисковые и разведочные работы с применением геохимических методов.

В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и па период до 1990 года», принятых XXVI съездом КПСС, поставлены задачи увеличить разведанные запасы минерально-сырьевых ресурсов страны, усилить поиски и разведку месторождений, более быстрыми темпами развивать прогрессивные виды геофизических и геохимических исследований.Все более широкое внедрение в практику геологоразведочных работ геохимических методов поисков месторождений полезных ископаемых, успешная разработка ряда новых методик, а также усложнение условий проведения геохимических работ потребовали составления новой инструкции по геохимическим методам поисков рудных месторождении.Инструкция составлена в соответствии с утвержденными Министерством геологии СССР (приказ № 690 от 15 декабря 1975 г.) Методическими указаниями о проведении геологоразведочных работ по стадиям, и ее применение является обязательным при проектировании и производстве поисковых н разведочных работ на твердые полезные ископаемые всеми организациями, осуществляющими геологоразведочные работы в СССР, независимо от ведомственной подчиненности, С опубликованием настоящей ннструкцин ранее действовавшая инструкция по геохимическим поискам рудных месторождений, утвержденная 29 октября 1964 г., прекращает свое действие.Директивные документы, детализирующие состав и последовательность геохимических работ на отдельных стадиях и подстадиях геологоразведочного процесса н в конкретных геолого-ландшафтных условиях, должны находиться в строгом соответствии с основными положениями, рекомендациями и предписаниями настоящей инструкции.При изложении гидрохимических методов использованы материалы Г. А. Голевой, биогеохимических—А. Л. Ковалевского, атмохимнческнх — С. А. Воробьева, Б. А. Досановой, А. И. Фридмана и В. 3. Фурсова. При характеристике вторичных ореолов рассеяния использованы работы В. В. Полнкарпочкина. Применение при геохимических поисках учения о геохимии ландшафта дано по материалам А. И. Перельмана, а методика оценки качества аналитических определений — по материалам Р. И. Дубова.